DE19718120C2 - Integrierte Halbleiterschaltung - Google Patents
Integrierte HalbleiterschaltungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Halblei
terschaltung (eine Datenverarbeitungseinrichtung) mit einge
bautem Speicher und Mikroprozessor, insbesondere eine integ
rierte Halbleiterschaltung, die den Leistungsverbrauch ver
ringert.
In jüngster Zeit wurden integrierte Halbleiterschaltungen er
heblich verfeinert. Gegenwärtig können ein Speicher und ein
Mikroprozessor auf einem Chip ausgebildet werden. Als der
Speicher und der Mikroprozessor noch nicht auf einem Chip
ausgebildet werden konnten, waren ein Speicherchip und ein
Mikroprozessorchip miteinander verbunden. Damals reichte es
aus, ein zu einer Drahtleitung gesendetes Signal zu beobach
ten, um ein zwischen dem Speicher und dem Mikroprozessor ge
sendetes Signal zu überwachen. Außerdem konnte das zwischen
dem Speicher und dem Mikroprozessor gesendete Signal immer
beobachtet werden. Wenn jedoch der Speicher und der Mikropro
zessor auf einem Chip ausgebildet sind, ergibt sich ein Prob
lem, daß das zwischen dem Speicher und dem Mikroprozessor ge
sendete (nachstehend als "internes Signal" bezeichnete) Sig
nal schwierig zu beobachten ist.
Zur einfachen Beobachtung des internen Signals wurde eine in
Fig. 9 gezeigte integrierte Halbleiterschaltung vorgeschla
gen. Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer
herkömmlichen integrierten Halbleiterschaltung 200 mit einem
Speicher und einem Mikroprozessor, die auf einem Chip ausge
bildet sind.
Das interne Signal enthält Adreßinformationen, in den Spei
cher ein- oder aus dem Speicher ausgegebene Daten und ein
Zugriffssteuersignal für einen dynamischen Schreib-Lese-
Speicher (DRAM-Zugriffssteuersignal). Das DRAM-
Zugriffssteuersignal enthält ein Bus-Statussignal, ein Byte-
Steuersignal und ein Lese-/Schreibsignal.
P1 bezeichnet einen externen Anschluß zur Ausgabe des Bus-
Statussignals. P2 bezeichnet einen externen Anschluß zur Ein
gabe und Ausgabe des Byte-Steuersignals. P3 bezeichnet einen
externen Anschluß zur Eingabe und Ausgabe des Lese-
/Schreibsignals. P4 bezeichnet einen externen Anschluß zur
Eingabe und Ausgabe der Adreßinformationen. P5 bezeichnet ei
nen externen Anschluß zur Eingabe und Ausgabe der Daten. S6
bezeichnet eine Signalleitung (einen Adreßbus) zur wechsel
seitigen Verbindung eines Mikroprozessors 1 über einen dyna
mischen Schreib-Lese-Speicher (DRAM) 2, eines Cachespeichers
3 und einer Speichersteuereinrichtung 4 zum Senden der Adre
ßinformationen. S7 bezeichnet eine Signalleitung (Datenbus)
zur Verbindung des Mikroprozessors 1, des DRAMs 2 und des Ca
chespeichers 3 zum Senden der Daten.
Eine externe Busschnittstelle 51 steuert die Ausgaben der
vorstehend beschriebenen Adreßinformationen, der Daten und
des DRAM-Zugriffssteuersignals. S1 bis S5 bezeichnen Signal
leitungen jeweils zur Verbindung der externen Busschnittstel
le 51 mit den externen Anschlüssen P1 bis P5.
Die Merkmale des Betriebs der integrierten Halbleiterschal
tung 200 werden nachstehend beschrieben. Das interne Signal
wird immer an die externen Anschlüsse P1 bis P5 ausgegeben.
Demnach kann das interne Signal durch Beobachtung der Signale
an den externen Anschlüssen P1 bis P5 leicht beobachtet wer
den. Das heißt, ein zwischen dem Speicher und dem Mikropro
zessor gesendetes Signal kann immer auf die gleiche Weise wie
bei einem Chip beobachtet werden, in dem der Speicher und der
Mikroprozessor nicht gemeinsam vorgesehen sein können.
Der Mikroprozessor 1 der integrierten Halbleiterschaltung 200
kann auch auf externe Speicher zugreifen. Ein für diesen
Zugriff erforderlicher Signalaustausch wird unter Verwendung
der externen Anschlüsse P1 bis P5 durchgeführt. Fig. 10 zeigt
eine allgemeine Darstellung, bei der die integrierte Halblei
terschaltung 200 mit einem dynamischen Schreib-Lese-Speicher
(DRAM) 300 verbunden ist, der einen externen Speicher dar
stellt. Die externen Anschlüsse P1 bis P5 sind jeweils mit
externen Anschlüssen Q1 bis Q5 des DRAMs 300 verbunden (deren
Funktionen jeweils denen der externen Anschlüsse P1 bis P5
entsprechen).
Obwohl die Ausgabe eines internen Signals aus jedem der ex
ternen Anschlüsse P1 bis P5 zur Überwachung des internen Be
triebs beim Testen der integrierten Halbleiterschaltung 200
erforderlich ist, ist die Ausgabe des internen Signals nicht
erforderlich, wenn ein normaler Benutzer von der integrierten
Halbleiterschaltung 200 Gebrauch macht. Herkömmlicherweise
wird das interne Signal jedoch aus jedem der externen An
schlüsse P1 bis P5 selbst dann ausgegeben, wenn es nicht er
forderlich ist. Im allgemeinen wird Leistung bzw. Energie
verbraucht, wenn sich der Wert des ausgegebenen Signals ver
ändert. Bei der integrierten Halbleiterschaltung 200 wird
demnach das interne Signal ungeachtet eines nicht erforderli
chen Vorgangs nach außen ausgegeben. Infolgedessen wird durch
diese Ausgabe Leistung verbraucht.
Die DE 195 31 653 A1 offenbart einen Einchip-Mikrocomputer
mit eingebauter Selbsttestfunktion zum Testen seiner internen
Schaltungseinrichtung. Dieser Mikrocomputer enthält einen Da
tenverarbeitungsabschnitt, einen Speicher, externe Anschlüsse
und eine externe Busschnittstelle, die mit einem Bus und den
externen Anschlüssen verbunden ist. Während eines Selbsttests
dieses Mikrocomputers werden keine diesen Selbsttest betref
fenden Signale zu den externen Anschlüssen ausgegeben.
Die EP 0 070 458 A2 beschreibt einen Einchip-Mikrocomputer,
der einen Befehlsdekodierer, eine Funktionsschaltung und ein
paralleles Eingangsschieberegister aufweist, wobei die Schal
tungskomponenten als externe Busschnittstelle angesehen wer
den können, die mit einem Bus und einem externen Anschluß
verbunden ist. Das Register empfängt Daten von Ausgangsan
schlüssen des Befehlsdekodierers, und Ausgangssignale des
Schieberegisters werden durch eine Steuerschaltung zu einem
externen Anschluß auf einen Empfang eines Testmodus-
Steuersignals hin übertragen. Somit wird das Testausgangssig
nal des Befehlsdekodierers mittels des Testmodus-
Steuersignals zu dem externen Anschluß nur während des Test
modus ausgegeben.
Aus der Druckschrift "IBM Technical Disclosure Bulletin", Ok
tober 1994, Seite 547, ist ein Verfahren zum Sperren von Ab
tastpuffern während eines Funktionsmodus zur Verringerung des
Leistungsverbrauchs bekannt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
integrierte Halbleiterschaltung zur Steuerung von Ausgaben
während eines Normalbetriebszustands derart auszugestalten,
daß der Leistungsverbrauch verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen integrier
ten Halbleiterschaltung,
Fig. 2 ein Schaltbild eines Beispiels einer Ausgabesteuer
schaltung,
Fig. 3 ein Schaltbild eines anderen Beispiels der Ausgabe
steuerschaltung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer integrierten Halbleiter
schaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer integrierten Halbleiter
schaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer integrierten Halbleiter
schaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer integrierten Halbleiter
schaltung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 ein Schaltbild eines Beispiels eines Ausgabesteuersi
gnal-Erzeugungsabschnitts,
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen integrierten
Halbleiterschaltung und
Fig. 10 eine Darstellung einer Verbindungsstruktur der inte
grierten Halbleiterschaltung und eines externen Speichers.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen in
tegrierten Halbleiterschaltung 100, bei der ein Speicher und
ein Mikroprozessor auf einem Chip ausgebildet sind. In Fig. 1
bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Mikroprozessor
(Zentraleinheit, CPU) vom RISC-Typ ("reduced instruction set
computer", Rechner mit reduziertem Befehlsformat), der als
Datenverarbeitungsabschnitt zur Verarbeitung von Daten dient,
das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen dynamischen Schreib-
Lese-Speicher (DRAM), das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen
von einem statischen Schreib-Lese-Speicher (SRAM) gebildeten
Cachespeicher, das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Speicher
steuereinrichtung zur Steuerung eines Speichers, und das Be
zugszeichen 5 bezeichnet eine externe Busschnittstelle zur
Steuerung einer Eingabe/Ausgabe von Signalen.
Ein internes Signal enthält Adreßinformationen zum Zugriff
auf einen Speicher, in den Speicher geschriebene oder aus dem
Speicher gelesene Daten und ein DRAM-Zugriffssteuersignal, um
den Mikroprozessor 1 zur Steuerung des DRAMs 2 zu veranlas
sen. Das DRAM-Zugriffssteuersignal enthält Bus-Statussignal
zum Entscheiden, ob ein Buszyklus ein Zugriff zum Holen eines
Befehls bzw. ein Befehlsholzugriff oder ein Operandenzugriff
ist, ein Byte-Steuersignal zur Bestimmung eines bestimmten
Bytes einer Vielzahl von Bytes, das durch die Adreßinforma
tionen beim Schreiben der Daten in den Speicher angezeigt
wird, und ein Lese-/Schreibsignal zur Identifikation eines
Schreib- oder Lesevorgangs der Daten.
P1 bezeichnet einen externen Anschluß zur Ausgabe des Bus-
Statussignals. P2 bezeichnet einen externen Anschluß zur Ein
gabe und Ausgabe des Byte-Steuersignals. P3 bezeichnet einen
externen Anschluß zur Eingabe und Ausgabe des Lese-
/Schreibsignals. P4 bezeichnet einen externen Anschluß zur
Eingabe und Ausgabe der Adreßinformationen. P5 bezeichnet ei
nen externen Anschluß zur Eingabe und Ausgabe der Daten. S6
bezeichnet eine Signalleitung (einen Adreßbus) zur wechsel
seitigen Verbindung des Mikroprozessors 1 über den DRAM 2,
des Cachespeichers 3 und der Speichersteuereinrichtung 4 zum
Senden der Adreßinformationen. S7 bezeichnet eine Signallei
tung (einen Datenbus) zur Verbindung des Mikroprozessors 1,
des DRAMs 2 und des Cachespeichers 3 zum Senden der Daten.
Die externe Busschnittstelle 5 steuert die Ausgaben der vor
stehend beschriebenen Adreßinformationen, der Daten und des
DRAM-Zugriffssteuersignals. S1 bis S5 bezeichnen Signallei
tungen zur Verbindung der externen Busschnittstelle 5 jeweils
mit den externen Anschlüssen P1 bis P5.
Die Anzahl von Bitleitungen in den Signalleitungen S1 bis S7
sind jeweils 1, 2, 1, 23, 16, 24 und 128. Die externen An
schlüsse P1 bis P5 sind für jede Bitleitung vorgesehen. Das
heißt, die Anzahl von in den externen Anschlüssen P1 bis P5
enthaltenen externen Anschlüssen ist jeweils 1, 2, 1, 23 und
16.
Die integrierte Halbleiterschaltung 100 kann auch auf einen
außerhalb vorgesehenen Speicher zugreifen. In diesem Fall
wird die Verbindung auf die gleiche Weise wie in dem Fall
durchgeführt, daß die in Fig. 10 gezeigte integrierte Halb
leiterschaltung 200 durch die integrierte Halbleiterschaltung
100 ersetzt wird.
Außerdem kann auch von außen auf den DRAM 2 zugegriffen wer
den. Beispielsweise wird im Fall, daß Daten, wie Programme,
von außen in den DRAM 2 geschrieben werden, das Byte-
Steuersignal von außen in den externen Anschluß P2, das Lese-
/Schreibsignal von außen in den externen Anschluß P3, die
Adreßinformationen von außen in den externen Anschluß P4 und
die Daten von außen in den externen Anschluß P5 eingegeben.
Somit dienen die externen Anschlüsse P2 bis P5 auch als Ein
gangsanschlüsse.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Ausgabesteuer
schaltung (einen Ausgabesteuerabschnitt). Die Ausgabesteuer
schaltung 10 ist in der externen Busschnittstelle 5 zur Aus
gabe eines nicht variablen Werts (eines stationären Werts)
aus jedem der externen Anschlüsse P1 bis P5, während das in
terne Signal nur im Inneren verarbeitet wird, und zur Ausgabe
des Werts des internen Signals aus jedem der externen An
schlüsse P1 bis P5 unverändert ausgebildet, wenn die inte
grierte Halbleiterschaltung 100 getestet wird. Im Fall, daß
die integrierte Halbleiterschaltung 100 einen Zugriff auf ei
nen externen Speicher vornimmt, ist die Ausgabesteuerschal
tung 10 nicht mit der die Ausgabe an die externen Anschlüsse
P1 bis P5 betreffenden Steuerung beschäftigt.
Zwei Beispiele der Ausgabesteuerschaltung 10 sind jeweils in
den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten
Schaltungen sind für jede Bitleitung der Signalleitungen S1
bis S5 vorgesehen. In den Fig. 2 und 3 ist ein Anschluß P mit
der Bitleitung verbunden, ein Anschluß S empfängt ein inter
nes Signal, und ein Anschluß C empfängt ein Ausgabesteuersi
gnal, das anzeigt, ob das interne Signal nur im Inneren ver
arbeitet wird oder nicht.
Nachstehend wird der Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Schal
tung beschrieben. Falls sich das Ausgabesteuersignal auf dem
"H"-Pegel (hohen Pegel) befindet, wird der gleiche Wert wie
der des durch den Anschluß S empfangenen internen Signals an
den Anschluß P ausgegeben. Befindet sich das Ausgabesteuersi
gnal auf dem "L"-Pegel (niedrigen Pegel), weist der Anschluß
P eine hohe Impedanz auf (ist der Anschluß P hochohmig). Das
heißt, der an dem externen Anschluß anliegende Wert ist ein
fester stationärer Wert.
Nachstehend wird der Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Schal
tung beschrieben. Wenn sich das Ausgabesteuersignal auf dem
"H"-Pegel befindet, wird das durch den Anschluß S empfangene
interne Signal an den Anschuß P unverändert ausgegeben. Be
findet sich das Ausgabesteuersignal auf dem "L"-Pegel, wird
ein (nachstehend als vorhergehender Wert bezeichneter) Wert,
der unmittelbar vor der Änderung des Ausgabesteuersignals in
ein Signal mit dem "L"-Pegel erhalten wird, an den externen
Anschluß ausgegeben. Das heißt, der an den externen Anschluß
angelegte Wert ist ein fester stationärer Wert. Invertierer
INV1 und INV2 speichern den vorhergehenden Wert. Das Steuer
vermögen des Invertierers INV2 ist geringer als das des In
vertierers INV1.
Es wird angenommen, daß eine (nicht gezeigte) Logikschaltung
zum Empfang des Ausgangssignals bzw. der Ausgaben des An
schlusses P in den Fig. 2 und 3 verbunden ist. Wenn sich das
Ausgangssignal bzw. die Ausgabe des Anschlusses P verändert,
fließt in der Logikschaltung ein Durchgangsstrom bzw. Durch
schaltstrom von einer Leistungsversorgung zur Masse, so daß
Leistung bzw. Energie verbraucht wird. Wenn jedoch das Aus
gangssignal des Anschlusses P hochohmig ist oder einen gehal
tenen vorhergehenden Wert aufweist, ist es möglich, den Fluß
des Durchgangsstroms in der Logikschaltung zu verhindern, so
daß der Energieverbrauch unterdrückt werden kann.
Nachstehend wird der Betrieb der integrierten Halbleiter
schaltung 100 beschrieben. Beim Testen der integrierten Halb
leiterschaltung 100 ist es erforderlich, das interne Signal
aus jedem der externen Anschlüsse P1 bis P5 zur Überwachung
des internen Betriebs auszugeben. Somit wird im Fall, daß das
interne Signal außen zu überwachen ist, das Ausgabesteuersi
gnal auf den "H"-Pegel gesetzt. Falls die Ausgabe des inter
nen Signals aus jedem der externen Anschlüsse P1 bis P5 wie
im Fall, daß ein normaler Benutzer von der integrierten Halb
leiterschaltung 100 Gebrauch macht, nicht erforderlich ist,
wird das Ausgabesteuersignal auf den "L"-Pegel gesetzt.
Im Fall, daß die Ausgabesteuerschaltung 10 das Ausgabesteuer
signal mit dem "H"-Pegel empfängt, gibt sie den gleichen Wert
wie den des internen Signals aus jedem der externen Anschlüs
se P1 bis P5 aus. Im Fall, daß die Ausgabesteuerschaltung 10
das Ausgabesteuersignal mit dem "L"-Pegel empfängt, gibt sie
einen nicht variablen Wert (einen hochohmigen oder vorherge
henden Wert) aus jedem der externen Anschlüsse P1 bis P5 aus.
Die durch die Erfindung erzielte Wirkung ist folgende:
- 1. Der nicht variable Wert wird nach außen ausgegeben, wäh rend das interne Signal nur im Inneren verarbeitet wird. Dem zufolge kann der Energieverbrauch unterdrückt werden.
Die Art und Weise des Anlegens des Ausgabesteuersignals kann
verschieden ausgestaltet sein. Nachstehend werden erste bis
vierte Ausführungsbeispiele beschrieben.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer integrierten Halblei
terschaltung 101 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. In
Fig. 4 bezeichnet P6 einen externen Eingangsanschluß zur Ein
gabe eines Ausgabesteuersignals von außen, wobei weitere Be
zeichnungen jenen in Fig. 1 entsprechen. Die in den Fig. 2
oder 3 gezeigte Schaltung wird für eine Ausgabesteuerschal
tung 10 verwendet.
Der Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 101 wird
nachstehend beschrieben. Es wird angenommen, daß die inte
grierte Halbleiterschaltung 101 getestet wird. Im Fall, daß
der interne Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 101
während eines Tests überwacht wird, wird ein Ausgabesteuersi
gnal mit dem "H"-Pegel in den externen Eingangsanschluß P6
eingegeben. Im Fall, daß ein normaler Benutzer von der inte
grierten Halbleiterschaltung 101 Gebrauch macht, wird ein
Ausgabesteuersignal mit dem "L"-Pegel in den externen Ein
gangsanschluß P6 eingegeben. Der weitere Betrieb ist der
gleiche wie in der Beschreibung des Prinzips der Erfindung.
Nach Beendigung des Tests und der Bestätigung eines normalen
Betriebs, wird die Beschreibung "der externe Eingangsanschluß
P6 ist ein Massestift" ausgeführt, um die integrierte Halb
leiterschaltung 101 für den normalen Benutzer bereitzustel
len.
Die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielte Wirkung
ist zusätzlich zu (1) folgende:
- 1. Der externe Eingangsanschluß P6 ist vorgesehen, damit die Ausgangssignale bzw. Ausgaben der externen Anschlüsse P1 bis P5 von außen gesteuert werden können.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer integrierten Halblei
terschaltung 102 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In
Fig. 5 bezeichnet FR ein Flagregister (einen Ausgabesteuersi
gnal-Speicherabschnitt) zur Ausgabe eines gespeicherten Werts
als Ausgabesteuersignal, S8 bezeichnet eine Signalleitung zum
Senden des Ausgabesteuersignals von dem Flagregister FR zu
einer Ausgabesteuerschaltung 10, wobei weitere Bezeichnungen
jenen in Fig. 1 entsprechen.
Der Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 102 wird
nachstehend beschrieben. Der Betrieb der integrierten Halb
leiterschaltung 102 wird weitgehend in einen Testmodus und
einen normalen Modus eingeteilt. Ein Mikroprozessor 1 führt
ein in einen dynamischen Schreib-Lese-Speicher (DRAM) 2 ge
schriebenes Programm aus. Beim Testen der integrierten Halb
leiterschaltung 102 wird zuvor ein Programm in den DRAM 2 ge
schrieben, das einen Setz-Befehl des Flagregisters FR ent
sprechend dem Beginn eines internen Betriebs und dem Ende der
Überwachung enthält.
Unmittelbar nach der Aktivierung der integrierten Halbleiter
schaltung 102 befindet sich ein in das Flagregister FR ge
schriebener Wert auf dem "L"-Pegel. Im Testmodus führt der
Mikroprozessor 1 zuerst den Setz-Befehl des Flagregisters FR
aus und schreibt einen Wert mit dem "H"-Pegel in das Flagre
gister FR. Beim Beenden eines Tests wird ein Wert mit dem
"L"-Pegel in das Flagregister FR geschrieben. Das Flagregi
ster FR gibt den geschriebenen Wert als das Ausgabesteuersi
gnal aus. Der weitere Betrieb ist der gleiche wie in der Be
schreibung des Prinzips der Erfindung.
Die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzielten Wir
kungen sind zusätzlich zu (1) folgende:
- 1. Durch Verwendung des Flagregisters FR sind der in Fig. 4 gezeigte externe Eingangsanschluß P6 und dergleichen nicht erforderlich.
- 2. Die Ausgaben bzw. Ausgangssignale der externen Anschlüsse P1 bis P5 werden durch das Programm gesteuert, so daß der Energieverbrauch unterdrückt werden kann.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer integrierten Halblei
terschaltung 103 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. In
Fig. 6 bezeichnet P7 einen externen Eingangsanschluß zur Ein
gabe eines Freigabesignals von außen, das das Schreiben eines
Werts in ein Flagregister FR ermöglicht, wobei die weiteren
Bezeichnungen jenen in Fig. 5 entsprechen.
Der Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung 103 wird
nachstehend beschrieben. Obwohl der Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltung 103 größtenteils dem der integrierten
Halbleiterschaltung 102 ähnlich ist, unterscheiden sie sich
in dem Betrieb des Flagregisters FR. Nur im Fall, daß das
Freigabesignal zu dem externen Eingangsanschluß P7 gesendet
wird, kann der Mikroprozessor 1 einen Wert in das Flagregi
ster FR schreiben.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der exter
ne Eingangsanschluß P7 verwendet wird. Es wird angenommen,
daß sich das vorstehend angeführte Freigabesignal auf dem
"L"-Pegel befindet. Vor der Bereitstellung der integrierten
Halbleiterschaltung 103 für einen normalen Benutzer wird zu
erst ein Signal mit dem "L"-Pegel zu dem externen Eingangsan
schluß P7 gesendet, um einen Test zur Überwachung des inter
nen Betriebs der integrierten Halbleiterschaltung 103 durch
zuführen. Nach Beendigung des Tests und der Bestätigung eines
normalen Betriebs reicht es aus, daß die Beschreibung "der
externe Eingangsanschluß P7 ist ein Leistungsstift" ausge
führt wird, um die integrierte Halbleiterschaltung 103 be
reitzustellen. Selbst wenn der normale Benutzer ein falsches
Programm schreibt, wird kein Testmodus durchgeführt.
Die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu
(1), (3) und (4) erzielte Wirkung ist folgende:
- 1. Solange das Freigabesignal nicht an den externen Ein gangsanschluß P7 angelegt wird, wird die Wirkung von (1) selbst dann nicht geschädigt, wenn der normale Benutzer fälschlicherweise von einem Programm zur Ermöglichung einer Veränderung des Werts des externen Anschlusses Gebrauch macht.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer integrierten Halblei
terschaltung 104 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. In
Fig. 7 bezeichnet FC eine Ausgabesteuersignal-
Erzeugungsschaltung (einen Ausgabesteuersignal-
Erzeugungsabschnitt) mit einer Sicherung, S10 bezeichnet eine
Signalleitung zum Senden eines Ausgabesteuersignals von der
Ausgabesteuersignal-Erzeugungsschaltung FC zu einer Ausgabe
steuerschaltung 10, wobei weitere Bezeichnungen jenen in Fig.
1 entsprechen.
Fig. 8 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels der Ausgabesteu
ersignal-Erzeugungsschaltung FC. Ein p-Kanal-Transistor pTr,
eine Sicherung FU und ein n-Kanal-Transistor nTr mit einem
geringeren Steuervermögen als dem des p-Kanal-Transistors pTr
sind zwischen einer Energieversorgung bzw. Leistungsversor
gung und Masse in Reihe geschaltet. Eine Gate-Elektrode des
p-Kanal-Transistors pTr ist mit Masse verbunden. Eine Gate-
Elektrode des n-Kanal-Transitors nTr ist mit einer Energie
versorgung verbunden.
Nachstehend wird der Betrieb der integrierten Halbleiter
schaltung 104 beschrieben. Es wird angenommen, daß die inte
grierte Halbleiterschaltung 104 getestet wird. Im Fall, daß
der interne Betrieb der integrierten Halbleiterschaltung wäh
rend eines Tests überwacht wird, ist die in Fig. 8 gezeigte
Sicherung FU nicht abgetrennt. Im Fall, daß ein normaler Be
nutzer von der integrierten Halbleiterschaltung 104 Gebrauch
macht, ist die in Fig. 8 gezeigte Sicherung FU abgetrennt.
In dem Zustand, in dem die Sicherung FU nicht abgetrennt ist,
gibt die Ausgabesteuersignal-Erzeugungsschaltung FC ein Aus
gabesteuersignal mit dem "H"-Pegel an der Energieversorgungs
seite an die Ausgabesteuerschaltung 10 aus. In dem Zustand,
in dem die Sicherung FU abgetrennt ist, gibt die Ausgabesteu
ersignal-Erzeugungsschaltung FC ein Ausgabesteuersignal mit
dem "L"-Pegel an der Masseseite an die Ausgabesteuerschaltung
10 aus.
Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Ausga
besteuersignal-Erzeugungsschaltung FC verwendet wird. Zuerst
ist die Sicherung FU zur Überwachung des internen Betriebs
der integrierten Halbleiterschaltung 104 in einem Test nicht
abgetrennt, der vor der Bereitstellung der integrierten Halb
leiterschaltung 104 für einen normalen Benutzer durchgeführt
wird. Nach Beendigung des Tests und der Bestätigung eines
normalen Betriebs reicht es aus, daß die Sicherung FU abge
trennt wird, um die integrierte Halbleiterschaltung 104 für
einen normalen Benutzer bereitzustellen. Die somit bereitge
stellte integrierte Halbleiterschaltung 104 kann das Aus
gangssignal des externen Anschlusses außerhalb nicht steuern.
Die durch das vorliegende Ausführungsbeispiel zusätzlich zu
(1) erzielte Wirkung ist folgende:
- 1. Die Ausgabesteuersignal-Erzeugungsschaltung FC ist derart ausgebildet, daß die Ausgabe bzw. das Ausgangssignal des ex ternen Anschlusses nicht außerhalb gesteuert werden kann, nachdem die Sicherung FU abgetrennt ist. Demzufolge ist die Unterdrückung eines unnötigen Energieverbrauchs möglich, der durch falschen Gebrauch durch den normalen Benutzer verur sacht wird.
Erfindungsgemäß ist eine integrierte Halbleiterschaltung zur
Unterdrückung eines Leistungsverbrauchs ausgebildet. Im Fall,
daß ein internes Signal außen zu überwachen ist, gibt eine
Ausgabesteuerschaltung den gleichen Wert wie den des internen
Signals aus jedem externen Anschluß aus. Im Fall, daß die
Überwachung des internen Signals wie bei einem Gebrauch durch
einen normalen Benutzer nicht erforderlich ist, gibt die Aus
gabesteuerschaltung einen nicht variablen Wert aus jedem der
externen Anschlüsse aus. Somit wird im Fall, daß die Überwa
chung des internen Signals nicht erforderlich ist, der nicht
variable Wert nach außen ausgegeben. Demzufolge kann ein Lei
stungsverbrauch unterdrückt werden.
Claims (5)
1. Integrierte Halbleiterschaltung mit
einem Datenverarbeitungsabschnitt (1) zur Verarbeitung von Daten,
einem Speicher (2) zur Speicherung der Daten,
externen Anschlüssen (P1 bis P5),
einem mit dem Speicher und dem Datenverarbeitungsabschnitt verbundenen Bus (S7) und
einer externen Busschnittstelle (5) zur Ausgabe eines internen Signals auf dem Bus zu den externen Anschlüssen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die externe Busschnittstelle einen Ausgabesteuerabschnitt (10) enthält, der das interne Signal und ein Ausgabesteuersignal empfängt, das entweder einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand anzeigt, um den externen Anschlüssen jeweils das interne Signal in dem ersten Zustand und einen stationären Wert in dem zweiten Zustand zuzuführen, der von dem ersten Zustand verschieden ist, und
der Ausgabesteuerabschnitt nicht mit der Ausgabe des internen Signals beschäftigt ist, wenn die integrierte Halbleiterschaltung einen Zugriff auf einen mit den externen Anschlüssen verbundenen externen Speicher vornimmt.
einem Datenverarbeitungsabschnitt (1) zur Verarbeitung von Daten,
einem Speicher (2) zur Speicherung der Daten,
externen Anschlüssen (P1 bis P5),
einem mit dem Speicher und dem Datenverarbeitungsabschnitt verbundenen Bus (S7) und
einer externen Busschnittstelle (5) zur Ausgabe eines internen Signals auf dem Bus zu den externen Anschlüssen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die externe Busschnittstelle einen Ausgabesteuerabschnitt (10) enthält, der das interne Signal und ein Ausgabesteuersignal empfängt, das entweder einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand anzeigt, um den externen Anschlüssen jeweils das interne Signal in dem ersten Zustand und einen stationären Wert in dem zweiten Zustand zuzuführen, der von dem ersten Zustand verschieden ist, und
der Ausgabesteuerabschnitt nicht mit der Ausgabe des internen Signals beschäftigt ist, wenn die integrierte Halbleiterschaltung einen Zugriff auf einen mit den externen Anschlüssen verbundenen externen Speicher vornimmt.
2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen externen Eingangsanschluß (P6) zur Eingabe des
Ausgabesteuersignals von außerhalb der integrierten
Halbleiterschaltung.
3. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Ausgabesteuersignal-Speicherabschnitt (FR) zur
Ausgabe eines gespeicherten Werts als Ausgabesteuersignal,
wobei ein durch den Datenverarbeitungsabschnitt
auszuführendes Programm zum Schreiben des Werts in den
Ausgabesteuersignal-Speicherabschnitt in dem Speicher
gespeichert ist.
4. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
einen externen Eingangsanschluß (P7) zur Eingabe eines
Freigabesignals von außen, um das Schreiben des Werts in
den Ausgabesteuersignal-Speicherabschnitt zu ermöglichen,
wobei der Datenverarbeitungsabschnitt den Wert in den
Ausgabesteuersignal-Speicherabschnitt nur in dem Fall
schreiben kann, wenn das Freigabesignal von dem externen
Eingangsanschluß gegeben wird.
5. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Ausgabesteuersignal-Erzeugungsabschnitt (FC),
der eine Sicherung (FU) enthält und an den
Ausgabesteuerabschnitt das Ausgabesteuersignal ausgibt, das
den zweiten oder ersten Zustand dem entsprechend anzeigt,
ob die Sicherung abgetrennt ist oder nicht.
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